New URL for NEMO forge!   http://forge.nemo-ocean.eu

Since March 2022 along with NEMO 4.2 release, the code development moved to a self-hosted GitLab.
This present forge is now archived and remained online for history.
tradmp.F90 in trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA – NEMO

source: trunk/NEMOGCM/NEMO/OPA_SRC/TRA/tradmp.F90 @ 2787

Last change on this file since 2787 was 2715, checked in by rblod, 13 years ago

First attempt to put dynamic allocation on the trunk

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 37.7 KB
RevLine 
[3]1MODULE tradmp
2   !!======================================================================
3   !!                       ***  MODULE  tradmp  ***
4   !! Ocean physics: internal restoring trend on active tracers (T and S)
5   !!======================================================================
[1601]6   !! History :  OPA  ! 1991-03  (O. Marti, G. Madec)  Original code
7   !!                 ! 1992-06  (M. Imbard)  doctor norme
8   !!                 ! 1996-01  (G. Madec)  statement function for e3
9   !!                 ! 1997-05  (G. Madec)  macro-tasked on jk-slab
10   !!                 ! 1998-07  (M. Imbard, G. Madec) ORCA version
11   !!            7.0  ! 2001-02  (M. Imbard)  cofdis, Original code
12   !!            8.1  ! 2001-02  (G. Madec, E. Durand)  cleaning
13   !!  NEMO      1.0  ! 2002-08  (G. Madec, E. Durand)  free form + modules
14   !!            3.2  ! 2009-08  (G. Madec, C. Talandier)  DOCTOR norm for namelist parameter
[2528]15   !!            3.3  ! 2010-06  (C. Ethe, G. Madec) merge TRA-TRC
[503]16   !!----------------------------------------------------------------------
[32]17#if   defined key_tradmp   ||   defined key_esopa
[3]18   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]19   !!   'key_tradmp'                                       internal damping
[3]20   !!----------------------------------------------------------------------
[2715]21   !!   tra_dmp_alloc : allocate tradmp arrays
[2528]22   !!   tra_dmp       : update the tracer trend with the internal damping
23   !!   tra_dmp_init  : initialization, namlist read, parameters control
24   !!   dtacof_zoom   : restoring coefficient for zoom domain
25   !!   dtacof        : restoring coefficient for global domain
26   !!   cofdis        : compute the distance to the coastline
[3]27   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]28   USE oce            ! ocean: variables
29   USE dom_oce        ! ocean: domain variables
30   USE trdmod_oce     ! ocean: trend variables
31   USE trdtra         ! active tracers: trends
32   USE zdf_oce        ! ocean: vertical physics
33   USE phycst         ! physical constants
34   USE dtatem         ! data: temperature
35   USE dtasal         ! data: salinity
36   USE zdfmxl         ! vertical physics: mixed layer depth
37   USE in_out_manager ! I/O manager
38   USE lib_mpp        ! MPP library
39   USE prtctl         ! Print control
[3]40
41   IMPLICIT NONE
42   PRIVATE
43
[2528]44   PUBLIC   tra_dmp      ! routine called by step.F90
45   PUBLIC   tra_dmp_init ! routine called by opa.F90
46   PUBLIC   dtacof       ! routine called by in both tradmp.F90 and trcdmp.F90
47   PUBLIC   dtacof_zoom  ! routine called by in both tradmp.F90 and trcdmp.F90
[3]48
[392]49#if ! defined key_agrif
[503]50   LOGICAL, PUBLIC, PARAMETER ::   lk_tradmp = .TRUE.     !: internal damping flag
51#else
52   LOGICAL, PUBLIC            ::   lk_tradmp = .TRUE.     !: internal damping flag
[389]53#endif
[2715]54   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   strdmp   !: damping salinity trend (psu/s)
55   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   ttrdmp   !: damping temperature trend (Celcius/s)
56   REAL(wp), PUBLIC, ALLOCATABLE, SAVE, DIMENSION(:,:,:) ::   resto    !: restoring coeff. on T and S (s-1)
[503]57   
[2528]58   !                                !!* Namelist namtra_dmp : T & S newtonian damping *
59   INTEGER  ::   nn_hdmp =   -1      ! = 0/-1/'latitude' for damping over T and S
60   INTEGER  ::   nn_zdmp =    0      ! = 0/1/2 flag for damping in the mixed layer
61   REAL(wp) ::   rn_surf =   50._wp  ! surface time scale for internal damping        [days]
62   REAL(wp) ::   rn_bot  =  360._wp  ! bottom time scale for internal damping         [days]
63   REAL(wp) ::   rn_dep  =  800._wp  ! depth of transition between rn_surf and rn_bot [meters]
64   INTEGER  ::   nn_file =    2      ! = 1 create a damping.coeff NetCDF file
[3]65
66   !! * Substitutions
67#  include "domzgr_substitute.h90"
68#  include "vectopt_loop_substitute.h90"
69   !!----------------------------------------------------------------------
[2528]70   !! NEMO/OPA 3.3 , NEMO Consortium (2010)
[1152]71   !! $Id$
[2528]72   !! Software governed by the CeCILL licence     (NEMOGCM/NEMO_CeCILL.txt)
[3]73   !!----------------------------------------------------------------------
74CONTAINS
75
[2715]76   INTEGER FUNCTION tra_dmp_alloc()
77      !!----------------------------------------------------------------------
78      !!                ***  FUNCTION tra_bbl_alloc  ***
79      !!----------------------------------------------------------------------
80      ALLOCATE( strdmp(jpi,jpj,jpk) , ttrdmp(jpi,jpj,jpk) , resto(jpi,jpj,jpk), STAT= tra_dmp_alloc )
81      !
82      IF( lk_mpp            )   CALL mpp_sum ( tra_dmp_alloc )
83      IF( tra_dmp_alloc > 0 )   CALL ctl_warn('tra_dmp_alloc: allocation of arrays failed')
84   END FUNCTION tra_dmp_alloc
85
86
[3]87   SUBROUTINE tra_dmp( kt )
88      !!----------------------------------------------------------------------
89      !!                   ***  ROUTINE tra_dmp  ***
90      !!                 
91      !! ** Purpose :   Compute the tracer trend due to a newtonian damping
92      !!      of the tracer field towards given data field and add it to the
93      !!      general tracer trends.
94      !!
95      !! ** Method  :   Newtonian damping towards t_dta and s_dta computed
96      !!      and add to the general tracer trends:
97      !!                     ta = ta + resto * (t_dta - tb)
98      !!                     sa = sa + resto * (s_dta - sb)
99      !!         The trend is computed either throughout the water column
100      !!      (nlmdmp=0) or in area of weak vertical mixing (nlmdmp=1) or
101      !!      below the well mixed layer (nlmdmp=2)
102      !!
[1601]103      !! ** Action  : - (ta,sa)   tracer trends updated with the damping trend
[503]104      !!----------------------------------------------------------------------
[1601]105      INTEGER, INTENT(in) ::   kt   ! ocean time-step index
[503]106      !!
[2528]107      INTEGER  ::   ji, jj, jk   ! dummy loop indices
108      REAL(wp) ::   zta, zsa     ! local scalars
[3]109      !!----------------------------------------------------------------------
[503]110      !
[2528]111      SELECT CASE ( nn_zdmp )     !==    type of damping   ==!
112      !
[1601]113      CASE( 0 )                   !==  newtonian damping throughout the water column  ==!
[3]114         DO jk = 1, jpkm1
115            DO jj = 2, jpjm1
116               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
[2528]117                  zta = resto(ji,jj,jk) * ( t_dta(ji,jj,jk) - tsb(ji,jj,jk,jp_tem) )
118                  zsa = resto(ji,jj,jk) * ( s_dta(ji,jj,jk) - tsb(ji,jj,jk,jp_sal) )
119                  tsa(ji,jj,jk,jp_tem) = tsa(ji,jj,jk,jp_tem) + zta
120                  tsa(ji,jj,jk,jp_sal) = tsa(ji,jj,jk,jp_sal) + zsa
121                  strdmp(ji,jj,jk) = zsa           ! save the salinity trend (used in asmtrj)
122                  ttrdmp(ji,jj,jk) = zta
[3]123               END DO
124            END DO
125         END DO
[503]126         !
[1601]127      CASE ( 1 )                  !==  no damping in the turbocline (avt > 5 cm2/s)  ==!
[3]128         DO jk = 1, jpkm1
129            DO jj = 2, jpjm1
130               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
[2528]131                  IF( avt(ji,jj,jk) <= 5.e-4_wp ) THEN
132                     zta = resto(ji,jj,jk) * ( t_dta(ji,jj,jk) - tsb(ji,jj,jk,jp_tem) )
133                     zsa = resto(ji,jj,jk) * ( s_dta(ji,jj,jk) - tsb(ji,jj,jk,jp_sal) )
134                  ELSE
135                     zta = 0._wp
136                     zsa = 0._wp 
[3]137                  ENDIF
[2528]138                  tsa(ji,jj,jk,jp_tem) = tsa(ji,jj,jk,jp_tem) + zta
139                  tsa(ji,jj,jk,jp_sal) = tsa(ji,jj,jk,jp_sal) + zsa
140                  strdmp(ji,jj,jk) = zsa           ! save the salinity trend (used in asmtrj)
141                  ttrdmp(ji,jj,jk) = zta
[3]142               END DO
143            END DO
144         END DO
[503]145         !
[1601]146      CASE ( 2 )                  !==  no damping in the mixed layer   ==!
[3]147         DO jk = 1, jpkm1
148            DO jj = 2, jpjm1
149               DO ji = fs_2, fs_jpim1   ! vector opt.
150                  IF( fsdept(ji,jj,jk) >= hmlp (ji,jj) ) THEN
[2528]151                     zta = resto(ji,jj,jk) * ( t_dta(ji,jj,jk) - tsb(ji,jj,jk,jp_tem) )
152                     zsa = resto(ji,jj,jk) * ( s_dta(ji,jj,jk) - tsb(ji,jj,jk,jp_sal) )
153                  ELSE
154                     zta = 0._wp
155                     zsa = 0._wp 
[3]156                  ENDIF
[2528]157                  tsa(ji,jj,jk,jp_tem) = tsa(ji,jj,jk,jp_tem) + zta
158                  tsa(ji,jj,jk,jp_sal) = tsa(ji,jj,jk,jp_sal) + zsa
159                  strdmp(ji,jj,jk) = zsa           ! save the salinity trend (used in asmtrj)
160                  ttrdmp(ji,jj,jk) = zta
[3]161               END DO
162            END DO
163         END DO
[503]164         !
[3]165      END SELECT
[2528]166      !
[1601]167      IF( l_trdtra )   THEN       ! trend diagnostic
[2528]168         CALL trd_tra( kt, 'TRA', jp_tem, jptra_trd_dmp, ttrdmp )
169         CALL trd_tra( kt, 'TRA', jp_sal, jptra_trd_dmp, strdmp )
[216]170      ENDIF
[1601]171      !                           ! Control print
[2528]172      IF(ln_ctl)   CALL prt_ctl( tab3d_1=tsa(:,:,:,jp_tem), clinfo1=' dmp  - Ta: ', mask1=tmask,   &
173         &                       tab3d_2=tsa(:,:,:,jp_sal), clinfo2=       ' Sa: ', mask2=tmask, clinfo3='tra' )
[503]174      !
[3]175   END SUBROUTINE tra_dmp
176
177
178   SUBROUTINE tra_dmp_init
179      !!----------------------------------------------------------------------
180      !!                  ***  ROUTINE tra_dmp_init  ***
181      !!
182      !! ** Purpose :   Initialization for the newtonian damping
183      !!
184      !! ** Method  :   read the nammbf namelist and check the parameters
185      !!----------------------------------------------------------------------
[1601]186      NAMELIST/namtra_dmp/ nn_hdmp, nn_zdmp, rn_surf, rn_bot, rn_dep, nn_file
[541]187      !!----------------------------------------------------------------------
[3]188
[1601]189      REWIND ( numnam )                  ! Read Namelist namtra_dmp : temperature and salinity damping term
190      READ   ( numnam, namtra_dmp )
[2528]191     
192      IF( lzoom )   nn_zdmp = 0          ! restoring to climatology at closed north or south boundaries
[3]193
[503]194      IF(lwp) THEN                       ! Namelist print
[3]195         WRITE(numout,*)
196         WRITE(numout,*) 'tra_dmp : T and S newtonian damping'
197         WRITE(numout,*) '~~~~~~~'
[1601]198         WRITE(numout,*) '   Namelist namtra_dmp : set damping parameter'
199         WRITE(numout,*) '      T and S damping option         nn_hdmp = ', nn_hdmp
200         WRITE(numout,*) '      mixed layer damping option     nn_zdmp = ', nn_zdmp, '(zoom: forced to 0)'
201         WRITE(numout,*) '      surface time scale (days)      rn_surf = ', rn_surf
202         WRITE(numout,*) '      bottom time scale (days)       rn_bot  = ', rn_bot
203         WRITE(numout,*) '      depth of transition (meters)   rn_dep  = ', rn_dep
204         WRITE(numout,*) '      create a damping.coeff file    nn_file = ', nn_file
[3]205      ENDIF
206
[2715]207      !                              ! allocate tradmp arrays
208      IF( tra_dmp_alloc() /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'tra_dmp_init: unable to allocate arrays' )
209
[1601]210      SELECT CASE ( nn_hdmp )
211      CASE (  -1  )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   tracer damping in the Med & Red seas only'
212      CASE ( 1:90 )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   tracer damping poleward of', nn_hdmp, ' degrees'
[3]213      CASE DEFAULT
[1601]214         WRITE(ctmp1,*) '          bad flag value for nn_hdmp = ', nn_hdmp
[473]215         CALL ctl_stop(ctmp1)
[3]216      END SELECT
217
[1601]218      SELECT CASE ( nn_zdmp )
219      CASE ( 0 )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   tracer damping throughout the water column'
220      CASE ( 1 )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   no tracer damping in the turbocline (avt > 5 cm2/s)'
221      CASE ( 2 )   ;   IF(lwp) WRITE(numout,*) '   no tracer damping in the mixed layer'
[3]222      CASE DEFAULT
[1601]223         WRITE(ctmp1,*) 'bad flag value for nn_zdmp = ', nn_zdmp
[473]224         CALL ctl_stop(ctmp1)
[3]225      END SELECT
226
[503]227      IF( .NOT.lk_dtasal .OR. .NOT.lk_dtatem )   &
228         &   CALL ctl_stop( 'no temperature and/or salinity data define key_dtatem and key_dtasal' )
[3]229
[2528]230      strdmp(:,:,:) = 0._wp       ! internal damping salinity trend (used in asmtrj)
231      ttrdmp(:,:,:) = 0._wp
[503]232      !                          ! Damping coefficients initialization
[2528]233      IF( lzoom ) THEN   ;   CALL dtacof_zoom( resto )
234      ELSE               ;   CALL dtacof( nn_hdmp, rn_surf, rn_bot, rn_dep,  &
235                             &            nn_file, 'TRA'  , resto            )
[3]236      ENDIF
[503]237      !
[3]238   END SUBROUTINE tra_dmp_init
239
240
[2528]241   SUBROUTINE dtacof_zoom( presto )
[3]242      !!----------------------------------------------------------------------
243      !!                  ***  ROUTINE dtacof_zoom  ***
244      !!
245      !! ** Purpose :   Compute the damping coefficient for zoom domain
246      !!
247      !! ** Method  : - set along closed boundary due to zoom a damping over
[1601]248      !!                6 points with a max time scale of 5 days.
[3]249      !!              - ORCA arctic/antarctic zoom: set the damping along
[1601]250      !!                south/north boundary over a latitude strip.
[3]251      !!
252      !! ** Action  : - resto, the damping coeff. for T and S
253      !!----------------------------------------------------------------------
[2528]254      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout)  ::   presto   ! restoring coeff. (s-1)
255      !
256      INTEGER  ::   ji, jj, jk, jn   ! dummy loop indices
257      REAL(wp) ::   zlat, zlat0, zlat1, zlat2, z1_5d   ! local scalar
258      REAL(wp), DIMENSION(6)  ::   zfact               ! 1Dworkspace
[3]259      !!----------------------------------------------------------------------
260
[2528]261      zfact(1) =  1._wp
262      zfact(2) =  1._wp
263      zfact(3) = 11._wp / 12._wp
264      zfact(4) =  8._wp / 12._wp
265      zfact(5) =  4._wp / 12._wp
266      zfact(6) =  1._wp / 12._wp
267      zfact(:) = zfact(:) / ( 5._wp * rday )    ! 5 days max restoring time scale
[3]268
[2528]269      presto(:,:,:) = 0._wp
[3]270
271      ! damping along the forced closed boundary over 6 grid-points
272      DO jn = 1, 6
[2528]273         IF( lzoom_w )   presto( mi0(jn+jpizoom):mi1(jn+jpizoom), : , : )                    = zfact(jn)   ! west  closed
274         IF( lzoom_s )   presto( : , mj0(jn+jpjzoom):mj1(jn+jpjzoom), : )                    = zfact(jn)   ! south closed
275         IF( lzoom_e )   presto( mi0(jpiglo+jpizoom-1-jn):mi1(jpiglo+jpizoom-1-jn) , : , : ) = zfact(jn)   ! east  closed
276         IF( lzoom_n )   presto( : , mj0(jpjglo+jpjzoom-1-jn):mj1(jpjglo+jpjzoom-1-jn) , : ) = zfact(jn)   ! north closed
[3]277      END DO
278
[1601]279      !                                           ! ====================================================
280      IF( lzoom_arct .AND. lzoom_anta ) THEN      !  ORCA configuration : arctic zoom or antarctic zoom
281         !                                        ! ====================================================
[3]282         IF(lwp) WRITE(numout,*)
283         IF(lwp .AND. lzoom_arct ) WRITE(numout,*) '              dtacof_zoom : ORCA    Arctic zoom'
284         IF(lwp .AND. lzoom_arct ) WRITE(numout,*) '              dtacof_zoom : ORCA Antarctic zoom'
285         IF(lwp) WRITE(numout,*)
[1601]286         !
287         !                          ! Initialization :
[2528]288         presto(:,:,:) = 0._wp
289         zlat0 = 10._wp                     ! zlat0 : latitude strip where resto decreases
290         zlat1 = 30._wp                     ! zlat1 : resto = 1 before zlat1
291         zlat2 = zlat1 + zlat0              ! zlat2 : resto decreases from 1 to 0 between zlat1 and zlat2
292         z1_5d = 1._wp / ( 5._wp * rday )   ! z1_5d : 1 / 5days
[3]293
[1601]294         DO jk = 2, jpkm1           ! Compute arrays resto ; value for internal damping : 5 days
[3]295            DO jj = 1, jpj
296               DO ji = 1, jpi
297                  zlat = ABS( gphit(ji,jj) )
[1601]298                  IF( zlat1 <= zlat .AND. zlat <= zlat2 ) THEN
[2528]299                     presto(ji,jj,jk) = 0.5_wp * z1_5d * (  1._wp - COS( rpi*(zlat2-zlat)/zlat0 )  ) 
[1601]300                  ELSEIF( zlat < zlat1 ) THEN
[2528]301                     presto(ji,jj,jk) = z1_5d
[3]302                  ENDIF
303               END DO
304            END DO
305         END DO
[503]306         !
[3]307      ENDIF
[1601]308      !                             ! Mask resto array
[2528]309      presto(:,:,:) = presto(:,:,:) * tmask(:,:,:)
[503]310      !
[3]311   END SUBROUTINE dtacof_zoom
312
[503]313
[2528]314   SUBROUTINE dtacof( kn_hdmp, pn_surf, pn_bot, pn_dep,  &
315      &               kn_file, cdtype , presto           )
[3]316      !!----------------------------------------------------------------------
317      !!                  ***  ROUTINE dtacof  ***
318      !!
319      !! ** Purpose :   Compute the damping coefficient
320      !!
321      !! ** Method  :   Arrays defining the damping are computed for each grid
[1601]322      !!                point for temperature and salinity (resto)
323      !!                Damping depends on distance to coast, depth and latitude
[3]324      !!
325      !! ** Action  : - resto, the damping coeff. for T and S
326      !!----------------------------------------------------------------------
[473]327      USE iom
[3]328      USE ioipsl
[2715]329      USE wrk_nemo, ONLY:   wrk_in_use, wrk_not_released
330      USE wrk_nemo, ONLY:   zhfac => wrk_1d_1, zmrs => wrk_2d_1 , zdct  => wrk_3d_1   ! 1D, 2D, 3D workspace
[503]331      !!
[2528]332      INTEGER                         , INTENT(in   )  ::  kn_hdmp    ! damping option
333      REAL(wp)                        , INTENT(in   )  ::  pn_surf    ! surface time scale (days)
334      REAL(wp)                        , INTENT(in   )  ::  pn_bot     ! bottom time scale (days)
335      REAL(wp)                        , INTENT(in   )  ::  pn_dep     ! depth of transition (meters)
336      INTEGER                         , INTENT(in   )  ::  kn_file    ! save the damping coef on a file or not
337      CHARACTER(len=3)                , INTENT(in   )  ::  cdtype     ! =TRA or TRC (tracer indicator)
338      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT(inout)  ::  presto     ! restoring coeff. (s-1)
339      !
340      INTEGER  ::   ji, jj, jk                  ! dummy loop indices
341      INTEGER  ::   ii0, ii1, ij0, ij1          ! local integers
342      INTEGER  ::   inum0, icot                 !   -       -
343      REAL(wp) ::   zinfl, zlon                 ! local scalars
344      REAL(wp) ::   zlat, zlat0, zlat1, zlat2   !   -      -
345      REAL(wp) ::   zsdmp, zbdmp                !   -      -
346      CHARACTER(len=20)                ::   cfile
[3]347      !!----------------------------------------------------------------------
348
[2715]349      IF( wrk_in_use(1, 1) .OR.   &
350          wrk_in_use(2, 1) .OR.   &
351          wrk_in_use(3, 1)   ) THEN
352          CALL ctl_stop('dtacof: requested workspace arrays unavailable')   ;   RETURN
353      ENDIF
[2528]354      !                                   ! ====================
355      !                                   !  ORCA configuration : global domain
356      !                                   ! ====================
357      !
[3]358      IF(lwp) WRITE(numout,*)
359      IF(lwp) WRITE(numout,*) '              dtacof : Global domain of ORCA'
360      IF(lwp) WRITE(numout,*) '              ------------------------------'
[2528]361      !
362      presto(:,:,:) = 0._wp
363      !
364      IF( kn_hdmp > 0 ) THEN      !  Damping poleward of 'nn_hdmp' degrees  !
[1601]365         !                        !-----------------------------------------!
[3]366         IF(lwp) WRITE(numout,*)
[2528]367         IF(lwp) WRITE(numout,*) '              Damping poleward of ', kn_hdmp, ' deg.'
[1601]368         !
[1217]369         CALL iom_open ( 'dist.coast.nc', icot, ldstop = .FALSE. )
[1601]370         !
371         IF( icot > 0 ) THEN          ! distance-to-coast read in file
372            CALL iom_get  ( icot, jpdom_data, 'Tcoast', zdct )
373            CALL iom_close( icot )
374         ELSE                         ! distance-to-coast computed and saved in file (output in zdct)
[473]375            CALL cofdis( zdct )
[3]376         ENDIF
377
[1601]378         !                            ! Compute arrays resto
[2528]379         zinfl = 1000.e3_wp                ! distance of influence for damping term
380         zlat0 = 10._wp                    ! latitude strip where resto decreases
381         zlat1 = REAL( kn_hdmp )           ! resto = 0 between -zlat1 and zlat1
[1601]382         zlat2 = zlat1 + zlat0             ! resto increases from 0 to 1 between |zlat1| and |zlat2|
[3]383
384         DO jj = 1, jpj
385            DO ji = 1, jpi
386               zlat = ABS( gphit(ji,jj) )
387               IF ( zlat1 <= zlat .AND. zlat <= zlat2 ) THEN
[2528]388                  presto(ji,jj,1) = 0.5_wp * (  1._wp - COS( rpi*(zlat-zlat1)/zlat0 )  )
[3]389               ELSEIF ( zlat > zlat2 ) THEN
[2528]390                  presto(ji,jj,1) = 1._wp
[3]391               ENDIF
392            END DO
393         END DO
394
[2528]395         IF ( kn_hdmp == 20 ) THEN       ! North Indian ocean (20N/30N x 45E/100E) : resto=0
[3]396            DO jj = 1, jpj
397               DO ji = 1, jpi
398                  zlat = gphit(ji,jj)
[2528]399                  zlon = MOD( glamt(ji,jj), 360._wp )
400                  IF ( zlat1 < zlat .AND. zlat < zlat2 .AND. 45._wp < zlon .AND. zlon < 100._wp ) THEN
401                     presto(ji,jj,1) = 0._wp
[3]402                  ENDIF
403               END DO
404            END DO
405         ENDIF
406
[2528]407         zsdmp = 1._wp / ( pn_surf * rday )
408         zbdmp = 1._wp / ( pn_bot  * rday )
[3]409         DO jk = 2, jpkm1
410            DO jj = 1, jpj
411               DO ji = 1, jpi
[61]412                  zdct(ji,jj,jk) = MIN( zinfl, zdct(ji,jj,jk) )
[3]413                  !   ... Decrease the value in the vicinity of the coast
[2528]414                  presto(ji,jj,jk) = presto(ji,jj,1 ) * 0.5_wp * (  1._wp - COS( rpi*zdct(ji,jj,jk)/zinfl)  )
[3]415                  !   ... Vertical variation from zsdmp (sea surface) to zbdmp (bottom)
[2528]416                  presto(ji,jj,jk) = presto(ji,jj,jk) * (  zbdmp + (zsdmp-zbdmp) * EXP(-fsdept(ji,jj,jk)/pn_dep)  )
[3]417               END DO
418            END DO
419         END DO
[503]420         !
[3]421      ENDIF
422
[2528]423      !                                  ! =========================
424      !                                  !  Med and Red Sea damping    (ORCA configuration only)
425      !                                  ! =========================
426      IF( cp_cfg == "orca" .AND. ( kn_hdmp > 0 .OR. kn_hdmp == -1 ) ) THEN
[3]427         IF(lwp)WRITE(numout,*)
428         IF(lwp)WRITE(numout,*) '              ORCA configuration: Damping in Med and Red Seas'
[2528]429         !
430         zmrs(:,:) = 0._wp
431         !
[3]432         SELECT CASE ( jp_cfg )
433         !                                           ! =======================
434         CASE ( 4 )                                  !  ORCA_R4 configuration
435            !                                        ! =======================
[2528]436            ij0 =  50   ;   ij1 =  56                    ! Mediterranean Sea
437
438            ii0 =  81   ;   ii1 =  91   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
[32]439            ij0 =  50   ;   ij1 =  55
[2528]440            ii0 =  75   ;   ii1 =  80   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
[32]441            ij0 =  52   ;   ij1 =  53
[2528]442            ii0 =  70   ;   ii1 =  74   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
[3]443            ! Smooth transition from 0 at surface to 1./rday at the 18th level in Med and Red Sea
444            DO jk = 1, 17
[2528]445               zhfac (jk) = 0.5_wp * (  1._wp - COS( rpi * REAL(jk-1,wp) / 16._wp )  ) / rday
[3]446            END DO
447            DO jk = 18, jpkm1
[2528]448               zhfac (jk) = 1._wp / rday
[3]449            END DO
450            !                                        ! =======================
451         CASE ( 2 )                                  !  ORCA_R2 configuration
452            !                                        ! =======================
[2528]453            ij0 =  96   ;   ij1 = 110                    ! Mediterranean Sea
454            ii0 = 157   ;   ii1 = 181   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
[32]455            ij0 = 100   ;   ij1 = 110
[2528]456            ii0 = 144   ;   ii1 = 156   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
[32]457            ij0 = 100   ;   ij1 = 103
[2528]458            ii0 = 139   ;   ii1 = 143   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
459            !
460            ij0 = 101   ;   ij1 = 102                    ! Decrease before Gibraltar Strait
461            ii0 = 139   ;   ii1 = 141   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0._wp
462            ii0 = 142   ;   ii1 = 142   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp / 90._wp
463            ii0 = 143   ;   ii1 = 143   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.40_wp
464            ii0 = 144   ;   ii1 = 144   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.75_wp
465            !
466            ij0 =  87   ;   ij1 =  96                    ! Red Sea
467            ii0 = 147   ;   ii1 = 163   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
468            !
469            ij0 =  91   ;   ij1 =  91                    ! Decrease before Bab el Mandeb Strait
470            ii0 = 153   ;   ii1 = 160   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.80_wp
[32]471            ij0 =  90   ;   ij1 =  90
[2528]472            ii0 = 153   ;   ii1 = 160   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.40_wp
[32]473            ij0 =  89   ;   ij1 =  89
[2528]474            ii0 = 158   ;   ii1 = 160   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp / 90._wp
[32]475            ij0 =  88   ;   ij1 =  88
[2528]476            ii0 = 160   ;   ii1 = 163   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0._wp
[3]477            ! Smooth transition from 0 at surface to 1./rday at the 18th level in Med and Red Sea
478            DO jk = 1, 17
[2528]479               zhfac (jk) = 0.5_wp * (  1._wp - COS( rpi * REAL(jk-1,wp) / 16._wp )  ) / rday
[3]480            END DO
481            DO jk = 18, jpkm1
[2528]482               zhfac (jk) = 1._wp / rday
[3]483            END DO
484            !                                        ! =======================
485         CASE ( 05 )                                 !  ORCA_R05 configuration
486            !                                        ! =======================
[2528]487            ii0 = 568   ;   ii1 = 574                    ! Mediterranean Sea
488            ij0 = 324   ;   ij1 = 333   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
[61]489            ii0 = 575   ;   ii1 = 658
[2528]490            ij0 = 314   ;   ij1 = 366   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
491            !
492            ii0 = 641   ;   ii1 = 651                    ! Black Sea (remaining part
493            ij0 = 367   ;   ij1 = 372   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
494            !
495            ij0 = 324   ;   ij1 = 333                    ! Decrease before Gibraltar Strait
496            ii0 = 565   ;   ii1 = 565   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp / 90._wp
497            ii0 = 566   ;   ii1 = 566   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.40_wp
498            ii0 = 567   ;   ii1 = 567   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.75_wp
499            !
500            ii0 = 641   ;   ii1 = 665                    ! Red Sea
501            ij0 = 270   ;   ij1 = 310   ;   zmrs( mi0(ii0):mi1(ii1) , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 1._wp
502            !
503            ii0 = 666   ;   ii1 = 675                    ! Decrease before Bab el Mandeb Strait
[3]504            ij0 = 270   ;   ij1 = 290   
505            DO ji = mi0(ii0), mi1(ii1)
[2528]506               zmrs( ji , mj0(ij0):mj1(ij1) ) = 0.1_wp * ABS( FLOAT(ji - mi1(ii1)) )
[3]507            END DO
[2528]508            zsdmp = 1._wp / ( pn_surf * rday )
509            zbdmp = 1._wp / ( pn_bot  * rday )
[3]510            DO jk = 1, jpk
[2528]511               zhfac(jk) = (  zbdmp + (zsdmp-zbdmp) * EXP( -fsdept(1,1,jk)/pn_dep )  )
[3]512            END DO
513            !                                       ! ========================
514         CASE ( 025 )                               !  ORCA_R025 configuration
515            !                                       ! ========================
[473]516            CALL ctl_stop( ' Not yet implemented in ORCA_R025' )
[503]517            !
[3]518         END SELECT
519
520         DO jk = 1, jpkm1
[2528]521            presto(:,:,jk) = zmrs(:,:) * zhfac(jk) + ( 1._wp - zmrs(:,:) ) * presto(:,:,jk)
[3]522         END DO
523
524         ! Mask resto array and set to 0 first and last levels
[2528]525         presto(:,:, : ) = presto(:,:,:) * tmask(:,:,:)
526         presto(:,:, 1 ) = 0._wp
527         presto(:,:,jpk) = 0._wp
[1601]528         !                         !--------------------!
529      ELSE                         !     No damping     !
530         !                         !--------------------!
531         CALL ctl_stop( 'Choose a correct value of nn_hdmp or DO NOT defined key_tradmp' )
[3]532      ENDIF
533
[1601]534      !                            !--------------------------------!
[2528]535      IF( kn_file == 1 ) THEN      !  save damping coef. in a file  !
[1601]536         !                         !--------------------------------!
[3]537         IF(lwp) WRITE(numout,*) '              create damping.coeff.nc file'
[2528]538         IF( cdtype == 'TRA' ) cfile = 'damping.coeff'
539         IF( cdtype == 'TRC' ) cfile = 'damping.coeff.trc'
540         cfile = TRIM( cfile )
541         CALL iom_open  ( cfile, inum0, ldwrt = .TRUE., kiolib = jprstlib )
542         CALL iom_rstput( 0, 0, inum0, 'Resto', presto )
[1415]543         CALL iom_close ( inum0 )
[3]544      ENDIF
[503]545      !
[2715]546      IF( wrk_not_released(1, 1) .OR.   &
547          wrk_not_released(2, 1) .OR.   &
548          wrk_not_released(3, 1) )   CALL ctl_stop('dtacof: failed to release workspace arrays')
549      !
[3]550   END SUBROUTINE dtacof
551
552
[473]553   SUBROUTINE cofdis( pdct )
[3]554      !!----------------------------------------------------------------------
555      !!                 ***  ROUTINE cofdis  ***
556      !!
557      !! ** Purpose :   Compute the distance between ocean T-points and the
558      !!      ocean model coastlines. Save the distance in a NetCDF file.
559      !!
560      !! ** Method  :   For each model level, the distance-to-coast is
561      !!      computed as follows :
562      !!       - The coastline is defined as the serie of U-,V-,F-points
563      !!      that are at the ocean-land bound.
564      !!       - For each ocean T-point, the distance-to-coast is then
565      !!      computed as the smallest distance (on the sphere) between the
566      !!      T-point and all the coastline points.
567      !!       - For land T-points, the distance-to-coast is set to zero.
568      !!      C A U T I O N : Computation not yet implemented in mpp case.
569      !!
570      !! ** Action  : - pdct, distance to the coastline (argument)
571      !!              - NetCDF file 'dist.coast.nc'
572      !!----------------------------------------------------------------------
[503]573      USE ioipsl      ! IOipsl librairy
[2715]574      USE wrk_nemo, ONLY:   wrk_in_use, wrk_not_released
575      USE wrk_nemo, ONLY:   zxt => wrk_2d_1 , zyt => wrk_2d_2 , zzt => wrk_2d_3, zmask => wrk_2d_4
[503]576      !!
577      REAL(wp), DIMENSION(jpi,jpj,jpk), INTENT( out ) ::   pdct   ! distance to the coastline
578      !!
[2715]579      INTEGER ::   ji, jj, jk, jl   ! dummy loop indices
580      INTEGER ::   iju, ijt, icoast, itime, ierr, icot   ! local integers
581      CHARACTER (len=32) ::   clname                     ! local name
582      REAL(wp) ::   zdate0                               ! local scalar
583      LOGICAL , ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) ::   llcotu, llcotv, llcotf   ! 2D logical workspace
584      REAL(wp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:)   ::   zxc, zyc, zzc, zdis    ! temporary workspace
[3]585      !!----------------------------------------------------------------------
586
[2715]587      IF( wrk_in_use(2, 1,2,3,4) .OR.  &
588          wrk_in_use(1, 1,2,3,4)  ) THEN
589          CALL ctl_stop('cofdis: requested workspace arrays unavailable')   ;   RETURN
590      ENDIF
591
592      ALLOCATE( llcotu(jpi,jpj) , llcotv(jpi,jpj) , llcotf(jpi,jpj) ,                        &
593         &      zxc (3*jpi*jpj) , zyc (3*jpi*jpj) , zzc (3*jpi*jpj) , zdis (3*jpi*jpj) , STAT=ierr )
594      IF( lk_mpp    )   CALL mpp_sum( ierr )
595      IF( ierr /= 0 )   CALL ctl_stop( 'STOP', 'cofdis: requested local arrays unavailable')
596
[3]597      ! 0. Initialization
598      ! -----------------
599      IF(lwp) WRITE(numout,*)
600      IF(lwp) WRITE(numout,*) 'cofdis : compute the distance to coastline'
601      IF(lwp) WRITE(numout,*) '~~~~~~'
602      IF(lwp) WRITE(numout,*)
[473]603      IF( lk_mpp ) &
604           & CALL ctl_stop('         Computation not yet implemented with key_mpp_...', &
605           &               '         Rerun the code on another computer or ', &
606           &               '         create the "dist.coast.nc" file using IDL' )
[3]607
[2528]608      pdct(:,:,:) = 0._wp
609      zxt(:,:) = COS( rad * gphit(:,:) ) * COS( rad * glamt(:,:) )
610      zyt(:,:) = COS( rad * gphit(:,:) ) * SIN( rad * glamt(:,:) )
611      zzt(:,:) = SIN( rad * gphit(:,:) )
[3]612
613
614      ! 1. Loop on vertical levels
615      ! --------------------------
616      !                                                ! ===============
617      DO jk = 1, jpkm1                                 ! Horizontal slab
618         !                                             ! ===============
619         ! Define the coastline points (U, V and F)
620         DO jj = 2, jpjm1
621            DO ji = 2, jpim1
[163]622               zmask(ji,jj) =  ( tmask(ji,jj+1,jk) + tmask(ji+1,jj+1,jk) &
623                   &           + tmask(ji,jj  ,jk) + tmask(ji+1,jj  ,jk) )
[2528]624               llcotu(ji,jj) = ( tmask(ji,jj,  jk) + tmask(ji+1,jj  ,jk) == 1._wp ) 
625               llcotv(ji,jj) = ( tmask(ji,jj  ,jk) + tmask(ji  ,jj+1,jk) == 1._wp ) 
626               llcotf(ji,jj) = ( zmask(ji,jj) > 0._wp ) .AND. ( zmask(ji,jj) < 4._wp )
[3]627            END DO
628         END DO
629
630         ! Lateral boundaries conditions
631         llcotu(:, 1 ) = umask(:,  2  ,jk) == 1
632         llcotu(:,jpj) = umask(:,jpjm1,jk) == 1
633         llcotv(:, 1 ) = vmask(:,  2  ,jk) == 1
634         llcotv(:,jpj) = vmask(:,jpjm1,jk) == 1
635         llcotf(:, 1 ) = fmask(:,  2  ,jk) == 1
636         llcotf(:,jpj) = fmask(:,jpjm1,jk) == 1
637
638         IF( nperio == 1 .OR. nperio == 4 .OR. nperio == 6 ) THEN
639            llcotu( 1 ,:) = llcotu(jpim1,:)
640            llcotu(jpi,:) = llcotu(  2  ,:)
641            llcotv( 1 ,:) = llcotv(jpim1,:)
642            llcotv(jpi,:) = llcotv(  2  ,:)
643            llcotf( 1 ,:) = llcotf(jpim1,:)
644            llcotf(jpi,:) = llcotf(  2  ,:)
645         ELSE
646            llcotu( 1 ,:) = umask(  2  ,:,jk) == 1
647            llcotu(jpi,:) = umask(jpim1,:,jk) == 1
648            llcotv( 1 ,:) = vmask(  2  ,:,jk) == 1
649            llcotv(jpi,:) = vmask(jpim1,:,jk) == 1
650            llcotf( 1 ,:) = fmask(  2  ,:,jk) == 1
651            llcotf(jpi,:) = fmask(jpim1,:,jk) == 1
652         ENDIF
653         IF( nperio == 3 .OR. nperio == 4 ) THEN
654            DO ji = 1, jpim1
655               iju = jpi - ji + 1
656               llcotu(ji,jpj  ) = llcotu(iju,jpj-2)
[473]657               llcotf(ji,jpjm1) = llcotf(iju,jpj-2)
[3]658               llcotf(ji,jpj  ) = llcotf(iju,jpj-3)
659            END DO
[473]660            DO ji = jpi/2, jpim1
[3]661               iju = jpi - ji + 1
662               llcotu(ji,jpjm1) = llcotu(iju,jpjm1)
663            END DO
664            DO ji = 2, jpi
665               ijt = jpi - ji + 2
[473]666               llcotv(ji,jpjm1) = llcotv(ijt,jpj-2)
[3]667               llcotv(ji,jpj  ) = llcotv(ijt,jpj-3)
668            END DO
669         ENDIF
670         IF( nperio == 5 .OR. nperio == 6 ) THEN
671            DO ji = 1, jpim1
672               iju = jpi - ji
[473]673               llcotu(ji,jpj  ) = llcotu(iju,jpjm1)
[3]674               llcotf(ji,jpj  ) = llcotf(iju,jpj-2)
675            END DO
[473]676            DO ji = jpi/2, jpim1
[3]677               iju = jpi - ji
678               llcotf(ji,jpjm1) = llcotf(iju,jpjm1)
679            END DO
680            DO ji = 1, jpi
681               ijt = jpi - ji + 1
[473]682               llcotv(ji,jpj  ) = llcotv(ijt,jpjm1)
[3]683            END DO
684            DO ji = jpi/2+1, jpi
685               ijt = jpi - ji + 1
686               llcotv(ji,jpjm1) = llcotv(ijt,jpjm1)
687            END DO
688         ENDIF
689
690         ! Compute cartesian coordinates of coastline points
691         ! and the number of coastline points
692         icoast = 0
693         DO jj = 1, jpj
694            DO ji = 1, jpi
695               IF( llcotf(ji,jj) ) THEN
696                  icoast = icoast + 1
697                  zxc(icoast) = COS( rad*gphif(ji,jj) ) * COS( rad*glamf(ji,jj) )
698                  zyc(icoast) = COS( rad*gphif(ji,jj) ) * SIN( rad*glamf(ji,jj) )
699                  zzc(icoast) = SIN( rad*gphif(ji,jj) )
700               ENDIF
701               IF( llcotu(ji,jj) ) THEN
702                  icoast = icoast+1
703                  zxc(icoast) = COS( rad*gphiu(ji,jj) ) * COS( rad*glamu(ji,jj) )
704                  zyc(icoast) = COS( rad*gphiu(ji,jj) ) * SIN( rad*glamu(ji,jj) )
705                  zzc(icoast) = SIN( rad*gphiu(ji,jj) )
706               ENDIF
707               IF( llcotv(ji,jj) ) THEN
708                  icoast = icoast+1
709                  zxc(icoast) = COS( rad*gphiv(ji,jj) ) * COS( rad*glamv(ji,jj) )
710                  zyc(icoast) = COS( rad*gphiv(ji,jj) ) * SIN( rad*glamv(ji,jj) )
711                  zzc(icoast) = SIN( rad*gphiv(ji,jj) )
712               ENDIF
713            END DO
714         END DO
715
716         ! Distance for the T-points
717         DO jj = 1, jpj
718            DO ji = 1, jpi
[2528]719               IF( tmask(ji,jj,jk) == 0._wp ) THEN
720                  pdct(ji,jj,jk) = 0._wp
[3]721               ELSE
722                  DO jl = 1, icoast
723                     zdis(jl) = ( zxt(ji,jj) - zxc(jl) )**2   &
[503]724                        &     + ( zyt(ji,jj) - zyc(jl) )**2   &
725                        &     + ( zzt(ji,jj) - zzc(jl) )**2
[3]726                  END DO
727                  pdct(ji,jj,jk) = ra * SQRT( MINVAL( zdis(1:icoast) ) )
728               ENDIF
729            END DO
730         END DO
731         !                                                ! ===============
732      END DO                                              !   End of slab
733      !                                                   ! ===============
734
735
736      ! 2. Create the  distance to the coast file in NetCDF format
737      ! ----------------------------------------------------------   
738      clname = 'dist.coast'
[2528]739      itime  = 0
740      CALL ymds2ju( 0     , 1      , 1     , 0._wp , zdate0 )
[473]741      CALL restini( 'NONE', jpi    , jpj   , glamt, gphit ,   &
[503]742         &          jpk   , gdept_0, clname, itime, zdate0,   &
743         &          rdt   , icot                         )
[3]744      CALL restput( icot, 'Tcoast', jpi, jpj, jpk, 0, pdct )
745      CALL restclo( icot )
[2528]746      !
[2715]747      IF( wrk_not_released(2, 1,2,3,4) .OR. & 
748          wrk_not_released(1, 1,2,3,4)  )   CALL ctl_stop('cofdis: failed to release workspace arrays')
749      DEALLOCATE( llcotu , llcotv , llcotf ,      &
750         &        zxc    , zyc    , zzc    , zdis )
751      !
[3]752   END SUBROUTINE cofdis
753
754#else
755   !!----------------------------------------------------------------------
756   !!   Default key                                     NO internal damping
757   !!----------------------------------------------------------------------
[32]758   LOGICAL , PUBLIC, PARAMETER ::   lk_tradmp = .FALSE.    !: internal damping flag
[3]759CONTAINS
760   SUBROUTINE tra_dmp( kt )        ! Empty routine
[32]761      WRITE(*,*) 'tra_dmp: You should not have seen this print! error?', kt
[3]762   END SUBROUTINE tra_dmp
[2528]763   SUBROUTINE tra_dmp_init        ! Empty routine
764   END SUBROUTINE tra_dmp_init
[3]765#endif
766
767   !!======================================================================
768END MODULE tradmp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.